8. Характеристика пружності клейковини

Клейковина І групи якості має показ 45 - 75 ум. од., доброї пруж­ності, довга чи середня за розтяжністю; II групи — 80 - 100 ум. од., задовільна за пружністю, середня чи довга за розтяжністю; III гру­пи — понад 100 ум. од., слабка, зависає при розтягуванні, рветься під дією власної маси, розпливчаста.

Рис. 14. Прилад ИДК-1 для визначення деформації клейковини:

1, 2— відповідно верхня і нижня частини ме­ханізму; 3— лампочка-сигнал для визначення часу відліку одиниць пружності за шкалою

Для перевірки розтяжності беруть кульку клейковини, що зали­шилась після визначення її кількості, трьома пальцями обох рук і протягом 10 с розтягують над міліметровою лінійкою до розриву. В момент розриву клейковини відмічають довжину, на яку вона роз­тягнулась. Довга клейковина має розтяжність понад 20 см, серед­ня — 10 - 20, коротка — до 10 см.

Колір клейковини — від світло- до темно-сірого з різними відтін­ками. Клейковина найкращої якості має світло-сірий колір.

Завдання

1. Визначити кількість сирої клейковини в різних за якістю зразках м'якої пшениці (пошкодженої клопом-черепашкою, перегрітої, пророслої, доброякіс­ної).

2. Засвоїти методику визначення якості клейковини зразків пшениці на приладі ИДК-1.

3. Зробити висновки щодо віднесення зерна пшениці до класу якості.

Матеріали і обладнання:ваги технічні, лабораторний млинок, дротяне сито

№ 067, капронове сито № 38, термометр, мірний циліндр на 50 мл, чашки Петрі, порцелянові чашки, товкачики, хімічні склянки, зразки зерна, прилад ИДК-1.

Заняття 10. Визначення вмісту білка в зерні та продуктах його переробки

Одним із показників Державного нормування якості зерна пше­ниці та ячменю є вміст білка. Зростання цього показника свідчить про поліпшення властивостей зерна пшениці, а надмірно високий вміст білка в зерні пивоварного ячменю призводить до зниження його технологічної цінності.

Суть методу визначення вмісту білка в зерні полягає в мінералі­зації органічної речовини сульфатною кислотою в присутності ката­лізатора з утворенням сульфату амонію, руйнування останнього лугом з виділенням аміаку, відгонці аміаку водяним паром у роз­чин сульфатної або борної кислоти з наступним титруванням.

Хід аналізу.Із середньої проби зерна без домішок виділяють на­важку 50 г і розмелюють на лабораторному млинку так, щоб увесь розмелений продукт пройшов крізь сито з дротяної сітки № 08.

У дві пробірки, що вільно входять у колбу К'єльдаля, відважують наважки масою 0,3 — 0,7 г кожна. Пробірку з наважкою зважують з похибкою ±0,001 г і обережно висипають продукт із пробірки в колбу К'єльдаля. Порожню пробірку зважують. За різницею результатів першого і другого зважувань визначають точну масу наважки.

Одночасно у два сухі зважені бюкси беруть наважки по 5 г для визначення вологості зерна.

У колбу К'єльдаля з наважкою добавляють 1,5 — 2,0 г каталізато­ра і обережно вливають 10 — 15 см³концентрованої сульфатної кис­лоти. Вміст перемішують коливанням колби до повного змочування наважки.

Нагрівають колбу у витяжній шафі або в приміщенні з примусо­вим вентилюванням.

У шийку колби К'єльдаля вставляють маленьку скляну лійку, аби зменшити випаровування кислоти під час нагрівання. Колбу ставлять на електроплитку так, щоб її вісь була під кутом 30 — 44°. Спочатку її нагрівають під наглядом при слабкому розжарюванні електроплитки у зв'язку з можливим утворенням піни, яка може піднятися до шийки колби або навіть перелитися через край.

Після припинення піноутворення підсилюють нагрівання колби і доводять її вміст до кипіння. Подальша інтенсивність кипіння розчину в колбі має бути такою, щоб пари кислоти конденсувалися в середній частині шийки колби К'єльдаля. Під час нагрівання колби

1— пароутворювач; 2і 5— лійки;3і 6— крани; 4— затискач; 7 — краплевловлювач; 8— холодиль­ник; 9— приймальна колба; 10 — відгінна колба

Розчин у колбі ки­п'ятять, поки він не стане прозорим (допу­скається ледь зеленку­ватий відтінок). Потім додатково нагрівають колбу ще протягам 30 хв, після чого закін­чують спалювання.

Колбу охолоджують і до її вмісту поступово доливають 70 см³дис­тильованої води, злегка збовтуючи розчин. Отриманий розчин знову охолоджують. Наступним процесом є відгонка аміаку.

У бачок-пароутворювач 1(рис. 15) через лійку 2наливають дис­тильовану воду, заповнюючи нею більш як половину місткості бач­ка. Відкривають кран 3і затискач 4. Нагрівають бачок з водою на електричній плитці. Приєднують порожню колбу К'єльдаля 10до краплеуловлювача 7та лійки для лугу 5.

Після того як вода в бачку закипить, закривають кран 3. Вмика­ють холодильник 8, підставляють під нього порожню конічну колбу 9і протягом 5 — 10 хв «пропарюють» прилад. Потім відкривають крани 3та 6, а затискач 4закривають.

У конічну колбу місткістю 250 см³приливають бюреткою чи піпе­ткою 20 см³розчину борної кислоти масовою концентрацією 40 г/дм³ або 25 см³0,05 моль/дм³розчину сульфатної кислоти і додають 4 — 5 крапель індикатора. Виймають порожню конічну колбу з-під холо­дильника і замість неї підставляють таку саму колбу з розчином борної чи сульфатної кислоти. Колбу ставлять під холодильник так, щоб кінчик холодильника був занурений у розчин на глибину не менш як 1 см. Виймають порожню колбу К'єльдаля і замість неї під­ставляють колбу К'єльдаля з розчином.

Закривають кран 6і наливають у лійку 5розчин лугу (40 см³) концентрацією 330 — 400 г/дм³. Потім обережно відкривають кран 6і потроху при слабкому коливанні колби К'єльдаля приливають луг до розчину колби. При цьому колір розчину в колбі К'єльдаля змі­нюється із прозорого на синій або бурий.

Відкривають затискач 4, закривають крани 3та 6і розпочинають відганяти аміак парою з колби К'єльдаля в холодильник, де він конденсується. Звідси аміак надходить у приймальну конічну колбу з розчином борної чи сульфатної кислоти. Через 10 хв конічну колбу опускають (при цьому кінчик холодильника не повинен торкатися рідини).

Закінчення відгонки встановлюють за допомогою лакмусового папірця, Для цього кінчик холодильника обмивають невеликою кількістю дистильованої води, відставляють конічну колбу з-під холодильника і під стікаючі з нього краплі конденсату підставля­ють лакмусовий папірець. Якщо лакмусовий папірець не синіє, відгонку аміаку закінчують, а якщо синіє — продовжують у при­ймальну колбу.

Після закінчення відгонки закривають затискач 4і відкривають крани 3та 6.Обмивають кінчик холодильника над конічною кол­бою дистильованою водою і забирають її. Колбу К'єльдаля заміню­ють на порожню і «пропарюють» усю систему для видалення мож­ливих залишків аміаку.

Титрування.При відгонці аміаку в розчин борної кислоти амі­ак, що міститься в приймальній конічній колбі, відтитровують 0,05 моль/дм³розчином сульфатної кислоти до переходу забарвлен­ня індикатора із зеленого в рожеве.

При відгонці аміаку в розчин сульфатної кислоти вміст конічної колби (надлишок 0,05 моль/дм³розчину сульфатної кислоти) титру­ють 0,1 моль/дм³розчином натрію гідроксиду до переходу забарв­лення в зелене.

Примітка.Паралельно з основним на другому приладі проводиться «холосте визначення» з метою перевірки наявності азоту у воді та реактивах.

Обробка результатів.При відгонці аміаку в розчин борної кислоти вміст азоту (X]) в продукті за фактичної вологості у відсот­ках обчислюють за формулою

„ (У₁ -V, )• К •0,014 • 100^х= М '

де М— маса наважки, г; У1— об'єм розчину сульфатної кислоти, використаний на титрування аміаку в розчині, см³; К— поправка до титру 0,05 моль/дм³розчину сульфатної кислоти (якщо розчин готували з концентрованої сульфатної кислоти); 0,0014 — кількість азоту, еквівалентна 1 см³0,05 моль/дм³розчину сульфатної кисло­ти, г; V) — об'єм 0,05 моль/дм³розчину сульфатної кислоти, витра­ченої при «холостому» визначенні, см³.

При відгонці аміаку в розчин сульфатної кислоти вміст азоту (Х2)в продукті за фактичної вологості у відсотках визначають за формулою

^ (У₀- У₁)• К •0,0014 • 100

^х2=М'

де М— маса наважки, г; У0— об'єм 0,1 моль/дм³розчину натрію гідроксиду, витраченого на титрування 0,05 моль/дм³сульфатної кислоти при «холостому» визначенні, см³; У1— те саме в досліджу­ваному розчині, см³; К— поправка до титру 0,1 моль/дм³розчину натрію гідроксиду; 0,0014 — кількість азоту, еквівалентна 1 см³ 0,05 моль/дм³розчину сульфатної кислоти.

Розрахунки проводять до третього десяткового знака з наступним заокругленням до другого. За остаточний результат визначення азо­ту приймають середнє арифметичне двох паралельних визначень.

Вміст азоту в зерні та продуктах його переробки в перерахунку на суху речовину (Х₃) у відсотках обчислюють за виразом

_х =( Х1 чи Х2) • 100

³100 - Ж'

де Хі чи Х2 — вміст азоту в зерні за фактичної вологості, %; Ж, — вологість зерна, %.

Вміст білка в зерні чи продуктах його переробки Х₄та Х₅у відсот­ках установлюють так:

Х₄(за фактичної вологості) = КХ^Х₂);

Х₅(у перерахунку на суху речовину) = КХ₃,

де К— коефіцієнт перерахунку вмісту азоту на білок, який дорів­нює: 5,7 — для пшениці та вівса; 5,6 — для жита; 6,0 — для рису; 6,25 — для насіння бобових культур та пивоварного ячменю.

Приготування реактивів та розчинів

Для приготування каталізатора 1 зважують 10 г міді сульфату, 100 г калію сульфату та 2 г селену, переносять усе в порцелянову ступку і ретельно розти­рають до однорідної маси.

Для приготування каталізатора 2 зважують 10 г міді сульфату та 300 г ка­лію сульфату і все ретельно розтирають у порцеляновій ступці,

Для приготування розчину індикатора зважують 0,2 г метилового червоного та 0,1 г бромкрезолового зеленого; розчиняють наважки в 100 см³96%-го етило­вого спирту.

Для приготування 0,05 моль/дм³розчину сульфатної кислоти та 0,1 моль/дм³ розчину гідроксиду натрію використовують фіксонали й готують розчини згідно з інструкцією.

Для приготування розчину борної кислоти масовою концентрацією 40 г/дм³ зважують 40 г борної кислоти, розчиняють наважку в невеликій кількості води при нагріванні, а потім переносять у мірну колбу місткістю 1000 см³, об'єм якої після охолодження розчину доводять до мітки дистильованою водою.

Завдання

1. Визначити вміст білка в запропонованих зразках зерна.

2. Встановити відповідність зерна вимогам державного нормування.

Прилади, матеріали та реактиви.Млинок лабораторний; ваги лаборатор­ні з похибкою зважування ±0,01 г та ±0,001 г; шафа сушильна СЕШ-3М; елект­роплитка; сито з дротяної сітки № 08; бачок-пароутворювач металевий або тер­мостійка колба місткістю 2000 см³; колби К'єльдаля місткістю 100, 250 та 500 см³; бюретки місткістю 25 або 50 см³; колби конічні місткістю 250 та 500 см³; колби мірні на 500 та 1000 см³; холодильник кульковий або з прямою трубкою; краплевловлювач К0-60; лійки скляні лабораторні діаметром 25 або 36 мм, ви­сотою 38 або 50 мм; пробки циліндричні діаметром 10 мм, висотою 90 мм; трубки скляні; крапельниця для індикатора; ступки порцелянові з товкачиками; склян­ка порцелянова на 1000 см³; циліндр мірний на 1000 см³; кислота сульфатна; кислота борна; луг; міді сульфат; калію сульфат; водню пероксид; спирт етило­вий ректифікований; метилове червоне; бромкрезолове зелене; селен; дистильо­вана вода.

Заняття 11. Визначення життєздатності зерна ячменю

Стандартами на ячмінь пивоварний та зерно для приготування солоду в спиртовому виробництві нормуються показники життєздат­ності та здатності до проростання зерен. За обмежувальними нор­мами наявність життєздатних зерен має бути не меншою за 92 та 95 %. Життєздатність зерна— це відношення кількості життє­здатних зерен до загальної кількості аналізованого зерна. Щодо яч­меню, призначеного для пивоваріння, визначають також показник здатності зерна до проростання як відношення кількості пророслих зерен в оптимальних умовах за встановлений проміжок часу до кі­лькості пророщуваних зерен.

Для визначення життєздатності зерна зразок для аналізу відби­рають від кожної контрольної партії: з автомобіля — в 5, з вагона — в 11, у насіннєсховищах — у 5 місцях. Для визначення життєздат­ності насіння із зразка в дві пробірки відбирають по 100 зерен, за­ливають водою температурою 18 — 20 °С і залишають на 4 — 5 хв (зер­но з високою вологістю не намочують). Потім насіння розрізують уздовж на дві однакові частинки, одну з яких беруть для аналізу. Половинки вміщують у склянку з водою, промивають, заливають 0,5%-м розчином тетразолу. Через 10 — 15 хв розчин зливають, по­ловинки насіння промивають водою і розкладають на фільтруваль­ному папері. Життєздатні насінини мають забарвлений зародок або інтенсивно забарвлені великі плями на зародку.

При використанні барвників індигокарміну або фуксину (0,1%-й розчин) живі клітини, навпаки, не забарвлюються.

Життєздатність насіння виражають у відсотках як середнє ариф­метичне результатів аналізів двох проб. Відхилення між показни­ками проб допускається не більш як: 2 % — при життєздатності 99 — 100 %; 3 % — при 97 - 98,9; 4 % — при 95 - 96,9; 5 % — при 92 - 94,9 %.

Визначення енергії та здатності насіння до проростання.

Наважку ячменю масою 50 г після відокремлення смітної та зерно­вої домішок перемішують, розрівнюють шаром у вигляді квадрата, ділять по діагоналі і з кожних двох протилежних трикутників, по­чинаючи з вершини, відраховують підряд по 250 цілих зерен (усього 500). Із зерна, що залишилось, так само виділяють другу пробу. Аналіз проводять при кімнатній температурі (18 — 22 °С). Кожну пробу вміщують у встановлену в тримачі скляну лійку діаметром 8 — 10 см, на кінець якої надівають коротку гумову трубку із затис­качем. В отвір лійки вміщують скляну кульку або шматочок скляної палички, щоб зерна не випадали. Лійку з зерном наповнюють во­дою кімнатної температури так, щоб рівень її був на 1,5 — 2 см вище від поверхні зерна. Зерна повинні осісти. Протягом 16 - 18 год, то спускаючи воду, то наливаючи її знову, намочують зерно. Після зливання води зерно накривають вологим фільтрувальним папе­ром. Через 48 год зерно перемішують і до кінця пророщування в мі­ру підсихання зволожують.

Через 3 доби від початку аналізу визначають енергію проростан­ня зерна Х(%) кожної аналітичної проби за формулою

_л_500 - Кз

де К_з— кількість непророслих зерен у пробі.

Ще через 2 доби підраховують кількість пророслих зерен. Якщо визначають тільки здатність зерна до проростання, то кількість пророслих зерен підраховують через 5 діб.

Здатність до проростання зерна кожної аналітичної проби Х₁(%) визначають за формулою

л. _ ^-100.

де К_з— кількість непророслих зерен за 5 діб.

Енергію проростання і здатність до проростання зерна кожної аналітичної проби визначають з точністю до десятих часток відсот­ка. За остаточний результат енергії та здатності зерна до пророс­тання приймають середнє арифметичне результатів двох аналітич­них проб, якщо розбіжність між ними не перевищує: 5 % — при се­редньому арифметичному 90 % і більше; 7 % — при менш як 90 %. Якщо розбіжності недопустимі, визначення повторюють.

Завдання

Визначити життєздатність, енергію проростання та здатність до проростання зерна ячменю.

Матеріали і обладнання:зразки зерна, пробірки, лійки, фільтрувальний папір, штативи із затискачами.

Заняття 12. Визначення автолітичної активності зерна і борошна за «числом падіння»

За несприятливих погодних умов під час збирання врожаю зерно злакових культур, насамперед жита й пшениці, може проростати При цьому посилюється амілолітична активність його ферментів, унаслідок чого різко погіршуються хлібопекарські властивості бо­рошна. Органолептично визначити вміст різного ступеня готовності до проростання зерен практично неможливо, до того ж, це не дає повного уявлення про зміни в зерні.

Для встановлення ступеня впливу амілолітичних ферментів зер­на на хлібопекарські якості борошна доцільно використовувати ме­тод, запропонований шведськими вченими Хагбергом та Пертеном. Він ґрунтується на вимірюванні швидкості занурення плунжера віскозиметра в клейстеризовану бовтанку з борошна та води. Сту­пінь клейстеризації та розрідженості бовтанки залежить від якості зерна, активності ферменту та властивостей крохмалю. Ці показни­ки і визначають швидкість занурення (падіння) плунжера віскози­метра в клейстеризовану бовтанку. Звідси походить назва показни­ка — «число падіння».

Показник може змінюватись у діапазоні 60 - 400 с. У непророс­лого зерна «число падіння» в межах 180 - 190 с, при середній акти­вності ферменту — менше 150 с, при високому вмісті пророслих зе­рен — 80 с і менше.

Показник «число падіння» введений у стандарти на жито та пшеницю.

За «числом падіння» зерно жита, що заготовляється, поділяють на чотири класи: І — понад 200 с, II — 200 - 141, III — 140 - 80, IV — менше 80 с.

Зерно жита з «числом падіння» 350 - 200 с доцільно використо­вувати як поліпшувач. Борошно з «числом падіння» 200 - 140 с га­рантує стійкі добрі хлібопекарські влас­тивості. Зерно з «чис­лом падіння» менш як 80 с можна ви­користовувати тіль­ки на фуражні цілі. Цей показник для зерна м'якої та тве­рдої пшениць наве­дено в табл. 7 та 9.

«Число падіння» визначають за до­помогою приладів Хагберга — Перте- ната ПВ-1 (НВО «Агроприлад») (рис. 16).

мішують. Водяну баню 2заповнюють дистильованою водою до рів­ня, на 2 - 3 см нижче від верхнього рівня пробірки, і приєднують підігрівач до заземленого джерела живлення. Встановлюють охоло­джувальну кришку 3на водяну баню і приєднують конденсатор до крана з холодною водою. Охолоджувач повинен циркулювати про­тягом усього часу роботи приладу. На верхню частину кришки вста­новлюють автоматичну мішалку 4і приєднують її до кабелю блока керування таймера 5, який, у свою чергу, з'єднують із заземленим джерелом живлення.

За допомогою перемикача вмикають підігрівач (засвічується жов­та контрольна лампа) і доводять воду до кипіння. Перевіряють сис­тему охолодження та рівень води, яка повинна бурхливо кипіти протягом усього експерименту.

У пробірку-віскозиметр 6заливають 25 мл дистильованої води з температурою 22 ± 2 °С, добавляють 7,00 ± 0,5 г підготовленого бо­рошна відповідно до його вологості (табл. 10). У верхню частину пробірки вставляють гумову пробку, різко струшують пробірку до утворення однорідної суспензії. Виймають пробку і вставляють у пробірку плунжер 7, за допомогою якого змивають решту борошна, що залишилось на стінках пробірки. Через 30 с після змішування через отвір у кришці пробірку з плунжером установлюють у баню з киплячою водою. Негайно повертають мішалку в робоче положення, і з цього моменту прилад працює в автоматичному режимі.